Устройство для определения давления насыщенных паров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик н»947659 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29. 12. 80 (21) 3228116/25-26 (5 ) М Кд 3 с присоединением заявки №вЂ”

7/1

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

{23) Приоритет (53) УДК 543. 87. .08(088.8) Опубликоваио30. 07. 82.Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 30.07.82

В.Е.Бузарон u A.Ñ,Êàòåëêèí (72) Авторы изобретения (71) 3aявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

НАС6ПЦЕННЫХ ПАРОВ

Изобретение относится к объектам

1измерения малых давлений, н частности давления насыщенных паров моторных топлив, а также других технических жидкостей и смазочных материалов, широко используемых в технике.

Известно устройство для определения давления насыщенных паров, содержащее резервуар с топливом, помещенный в термостат и выйолненный в виде U-образной трубки, одно из колен которой снабжено вакуумным краном, измерительную систему и задатчиком давлений, подключенные к другому колену f1).

Недостатками известного устройства являются неудобство в эксплуатации и низкая точность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения давления насыщенных паров, включающее емкость для исследуемой жидкости, закрепленную на ней перевернутую днищем вверх емкость для пара и газа и измеритель давления со шкалой (2).

Имея хорошие эксплуатационные свойства, это устройство имеет низкую чувствительность и точность определения давления насыщенных паров, погрешности их составляют 10-20%, так как для регистрации малых давлений н них используются наружные механические манометры, содержащие упругие чувст,вительные элементы н виде трубок Вур дона, сильфонов и других.

Эти механические устройства могут быть усовершенствованы по чунстнительности и точности измерений эа счет изменения измерительной и исполнительной частей устройств, т.е. чувствительных элементов и исполнительных органов °

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включакщем емкость для исследуемой жидкости, закрепленную не ней перевернутую днищем вверх емкость для пара и

20 газа и измеритель давления со шкалой, измеритель данления установлен внутри емкости для жидкости с возможностью перемещения в вертикальной плоскости относительно шкалы, закреп25,ленной снаружи днища емкости для пара и газа и выполнен в виде состоящего из цилиндрической обечайки и ко нического днища стакана, размещенной по оси и укрепленной н днище

30 емкости для пара и газа направляющей

947б59 втулки, на свободном конце которой снаружи установлен направляющий поршень» находящийся внутри стакана и соприкасающийся с обечайкой, и проходящей внутри направляющей втулки ,и стакана индикаторной трубки, нижний 5 конец которой закреплен в коническом днище, а верхний перемещается относительно шкалы.

На чертеже показано предлагаемое 10 устройство.

Устройство состолт из двух емкостей 1 и 2, представляющих собой, на» пример, металлические стаканы, навинчизающиеся друг на друга. Для герме- 15 тиэации между стаканами ставится уплотнительная прокладка, Емкость 1 служит для заливки в нее исследуемого топлива или жидкости. Емкость 2 образует газовую полость устройства. о

B центральное отверстие стакана 2 звинчена и эагерметизирована полая (дренажная) трубка 3 с закрепленным на ней направляющим поршнем 4.

Чувствительным элементом устрой» стза является плавающий стакан, состоящий из цилиндрической обечайки 5 и конуса б ° Конус б служит для пони-; жения центра тяжести стакана и может быть сменным, рассчитанным для различных жидкостей.

Плавающий стакан свободно (без трения) перемещается под действием перепада давления относительно направляющего поршня 4.

Исполнительным элементом устройства является указатель 7 давления, жестко связанный с конусом б.

Устройство имеет подставку 8 и шкалу 9.

Устройство работает следующим 40 образом.

При погружении в жидкость стакан будет находиться в равновесии под действием силы тяжести и выталкиваю-. щей силы (нулевая отметка на шкале 45 прибора).

При подогреве исследуемой жидкости до стандартной температуры в термостате з газовой емкости давление повышается, а под поршнем давление остается атмосферным (эа счет дренажа через трубку 3).

Под действием возникшего перепада давления плавающий стакан перемещается вверх, причем era ход пропорционален измеряемому давлению насыщенных паров.

Указатель 7 давления, перемещаясь вверх по шкале устройства, проградуированной в Паскалях, показывает давление насыщенных паров топлива 6О при данной температуре.

Равновесие стакана (беэ учета сил трения) наступает в том случае, если

ming (F " + "кон)9 g ° где в = ест+

+ м„„" суммарная масса чувствительного элемента (стакана) и указателя (исполнительного органа);

"ст П от +

+ щ„о„. - масса стакана, Ьо - масса обечайки, и к„н" масса конуса," площадь поперечного сечения обечайки, Н - высота погружения обечайки, Чк - объем конуса, р — плотность жидкости, или N+ он+ к - (кон+ ")У

При возникновении разности давления р - р (р р ) равновесие сил, приложенных к стакану, нарушится.

При этом появится подъемная сила от перепада давления, направленная .вверх, которая будет перемещать стакан в том же направлении. Это в свой очередь вызовет уменьшение выталкивающей (гидростатической) силы на величину подъемной силы вследствие уменьшения объема вытесненной жидкости. Когда гидростатическая сила уменьшится ровно на величину подъемной силы, возникшей от перепада давления (р -р ), стакан, переместившись на высоту h, займет новое равновесное положение.

Уравнение, определяющее новое равновесное положение стакана, а вместе с тем и устанавливающее зависимость между измеряемой разностью давления р - р и значением h, имеЯ Cl ет вид:

»э

° 9 - (Р -Дд) Г » = (Г Н + Ч Н) )Я-РУ(Д а

g»

» т ° е. (Рэ " Pn) Fg Р " P 9 °

Допустив (виду тонкостенной обечайки) F> =F„- получим рь т.е

), Р.й: 2е.

Q или

Ps = Pa+4 Р 9» где р - давление насыщенных паров, р - атмосферное давление.

Имеет прямо пропорциональную зависимость р от

Эффективность предлагаемого уст-. ройства состоит в высокой чувствительности и точности измерений. Чувствительность составляет порядка 5-10 Па (нижний предел), точность «5 Па, т.е. 0,01%.

Предлагаемый прибор обладает возможностью замера давления насыщенных паров любых жидкостей.

947659

Формула изобретения

Составитель О. Чернуха

Редактор С. Тараненко Техред A....Бабинец Корректор И. Муска

Заказ 5619/63 Тираж 887 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.устройство для определения давления насыщенных паров, включающее емкость для исследуемой жидкости, закрепленную ра ней перевернутую дни- 5 щем вверх емкость для пара и газа н изме ритель давления со шкалой, о т л и ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, измеритель давления установлен внутри емкости для жидкости с возможностью перемещения в вертикальной плоскости относительно шкалы закрепленной снаружи днища емкости для пара и газа и выполнен в 5 в виде состоящего из цилиндрической обечайки и конического днища стакана, размещенной по оси и укрепленной в днище емкости для пара н газа направляющей . втулки, на свободном конце котороМ снаружи установлен направляющий поршень, находящийся внутри стакана и соприкасающийся с обечайкой, и проходящей внутри направляющей втулки н стакана индикаторной трубки,нижний конец которой закреплен в коническом днище, а верхний перемещается относительно анналы.

-Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 178150, кл. 6 01 И 7/18, 1965.

2. ГОСТ 1756-52.